KR102635338B1 - 회절형 다초점 이식 가능 렌즈 장치 - Google Patents

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Abstract

이식 가능 렌즈 장치(20)는, 광축을 규정하는 회절 표면(1)을 갖는다. 이 회절 표면은 릴리프(relief) 패턴(2)을 포함하고, 이 릴리프 패턴은 회절 표면에서 동심으로 연장되어 있고 또한 교번적인 높이를 특징으로 하는 일련의 환형 동심 단차부(22)를 가지며, 릴리프 패턴의 최내측 단차부는 모든 다른 단차부 중에서 최대의 높이를 갖는다.

Description

회절형 다초점 이식 가능 렌즈 장치
본 출원은 2월 14일에 출원된 인도 가 특허 출원 201721005229호의 우선권의 이익을 주장하고, 그 인도 출원의 내용은 전체적으로 본 명세서에 참조로 관련되어 있다.
본 발명은, 그의 어떤 실시 형태에서, 이식 가능 렌즈 장치, 보다 구체적으로 하지만 비배타적으로, 다초점 이식 가능 렌즈 장치에 관한 것이다. 본 발명의 어떤 실시 형태는 다초점 이식 가능 렌즈 장치의 제조 방법에 관한 것이며, 또한 본 발명의 어떤 실시 형태는 다초점 이식 가능 렌즈 장치의 사용 방법에 관한 것이다.
시력의 질은 눈의 크기와 형상 및 각막과 렌즈의 투명도를 포함하여 많은 인자에 달려 있다. 노화 또는 질병으로 인해 렌즈가 덜 투명하게 되면, 망막에 전달될 수 있는 빛이 감소하기 때문에 시력이 악화된다. 눈의 렌즈에서의 이러한 부족은 의학적으로 백내장으로 알려져 있다. 이러한 병에 대한 허용되는 치료법은, 렌즈를 외과 수술로 제거하고 그 렌즈의 기능을 안구내 렌즈(IOL)로 대체하는 것이다.
수년 동안, 시력 부족을 교정하기 위한 많은 종류의 IOL이 개발되었다. 일반적으로, 이러한 랜즈는 하나 또는 2개의 기본적인 광학적 원리, 즉 굴절과 회절에 따라 작동한다. 전형적인 IOL은 폴리메틸 메타크릴레이트로 만들어지고, 약 5 ∼ 7 mm의 직경을 가지며 또한 햅틱스(haptics)라고 하는 가요성 루프의 스프링력에 의해 눈에 지지된다. 다른 재료도 사용되고, 다양한 렌즈 스타일 및 햅틱 설계가 있다.
다초점 렌즈는 하나 보다 많은 초점을 갖는다. 다초점의 일종인 이중 초점은 2개의 초점을 갖는데, 한 초점은 멀리 있고 다른 초점은 가까이 있다. 다초점 IOL에서 그 목표는, 개별 시력의 범위를 증가시켜 추가적인 안경 교정의 의존성을 줄이는 것이다. 2개 이상의 광배율을 갖는 강성 렌즈가 사용되어, 축방향으로 분리된 이미지 사이에서 입사 빛을 분할한다. 전체적인 이미지 질은 렌즈 출력의 수, 및 초점 맞춰진 구성품 자체의 이미지 질에 의해 영향을 받는다.
한 종류의 다초점 IOL은 회절형 다초점 IOL이다. 한쌍의 회절 차수가 사용되어 강성 이식물을 사용하여 2개의 렌즈 출력을 동시에 제공한다. 한 출력은 원거리 시력에 사용되고, 다른 출력은 근거리 시력에 사용된다. 양 경우에, 초점이 흐려진 빛도 망막에 입사하는데, 하지만 인간의 시각 체계는 콘트라스트 관련 이미지 변화를 허용하고, 이는 대부분의 환자에게는 문제가 안 되는 것 같다. 회절형 설계는 전체 구멍을 이용하고 동공 크기 변화 및 적당한 분산(decentration)을 허용한다.
일반적으로, 회절형 렌즈는 동일한 면적을 갖는 임의의 수의 환형 렌즈 영역으로 이루어진다. 서로 인접하는 영역 사이에는 광학적 단차부가 제공되고, 이 단차부는 일반적으로 설계 파장 보다 절대적으로 작은 관련된 경로 길이차를 갖는다. 영역의 면적 또는 크기는 렌즈의 회절력 사이의 분리를 결정하는데, 이 분리는 영역 면적의 감소에 따라 증가하게 된다. 광학적 경로 차는 다양한 회절력의 상대적인 최고 세기를 결정한다. 예컨대, 광학적 경로차가 파장의 절반과 같으면, 2개의 주 회절력, 즉 영차 회절력과 1차 회절력이 있다. 파장의 절반 보다 작은 절대 경로 차의 경우에, 영차 회절력이 지배적이고, 반면에, 한 파장 정도인 광학적 경로 차의 경우에는, 1차 회절력이 지배적이다.
미국 특허 8,636,796호에는, 광축(optical axis) 상에서 2개의 개별적인 초점을 형성하는 키노폼(kinoform) 회절 프로파일을 갖는 안구내 렌즈가 개시되어 있다. 2개의 회절 프로파일은 서로 중첩되어, 작은 톱니와 번갈아 있는 큰 톱니를 포함하는 릴리프 (relief)패턴이 얻어지고, 최내측 톱니는 작은 톱니 중의 하나이고, 최내측 다음의 톱니는 큰 톱니 중의 하니이고 최대 높이를 갖는다.
미국 특허 5,089,023호에는 굴절형/회절형 렌즈를 포함하는 안구내 광학 이식물이 개시되어 있으며, 그 렌즈는 전방 표면, 후방 표면 및 대체로 전방에서 후방으로 향하는 광축을 갖는다. 렌즈의 전방 표면과 후방 표면 중의 적어도 하나는 렌즈의 유효 렌즈 면적의 약 절반을 덮는 회절형 렌즈 프로파일을 갖는다.
미국 특허 5,699,142호에는 아포다이즈화(apodization) 영역을 갖는 회절형 다초점 눈 렌즈가 개시되어 있으며, 그 아포다이즈화 영역은 렌즈의 실질적인 부분에 걸쳐 에너지 균형을 가까운 초점으로부터 먼 초점으로 점진적으로 이동시켜, 렌즈의 외측 영역이 그의 모든 에너지를 먼 초점으로 보내게 된다.
미국 특허 6,536,899호에는 복수의 환형 영역을 포함하는 다초점 렌즈가 개시되어 있다. 각 환형 영역은 2개의 환형 부분 영역으로 분할되어 있어, 그 부분 영역 내의 굴절력은 적어도 2개의 회절력을 나타내고 또한 회절력 중의 적어도 하나는 각 환형 영역의 평균 굴절력과 실질적으로 일치하게 된다.
추가적인 배경 기술은, 미국 특허 4,881,805, 5,344,47, 7,377,641, 4,162,122, 4,210391, 4,338,005. 4,340,283, 4,995,714, 4,995,715, 4,881,804, 4,881,805, 5,017,000, 5,054.905, 5,056,908, 5,120,120, 5,121,979, 5,121,980, 5,144,483, 5,117,306, 5,076,684, 5,116,111, 5,129,718, 4,637,697, 4,641,934 와 4,655,565, 및 유럽 특허 1194797B1를 포함한다.
본 발명의 어떤 실시 형태의 일 양태에 따르면, 이식 가능 렌즈 장치가 제공되고, 이 장치는 광축을 규정하는 회절 표면을 갖는다. 회절 표면은 릴리프(relief) 패턴을 포함하고, 이 릴리프 패턴은 상기 회절 표면에서 동심으로 연장되어 있고 또한 교번적인 높이를 특징으로 하는 일련의 환형 동심 단차부를 가지며, 상기 릴리프 패턴의 최내측 단차부는 모든 다른 단차부 중에서 최대의 높이를 갖는다.
본 발명의 어떤 실시 형태의 일 양태에 따르면, 이식 가능 렌즈 장치의 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 광학 재료의 표면에 릴리프 패턴을 형성하는 것을 포함하고, 릴리프 패턴은, 상기 표면에서 동심으로 연장되어 있고 또한 교번적인 높이를 특징으로 하는 일련의 환형 동심 단차부를 가지며, 상기 릴리프 패턴의 최내측 단차부는 모든 다른 단차부 중에서 최대의 높이를 갖는다.
본 발명의 어떤 실시 형태의 일 양태에 따르면, 대상자의 시력을 치료하는 방법이 제공된다. 본 방법은 상기 렌즈 장치를 대상자의 눈에 이식하는 것을 포함한다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 일련의 환형 동심 단차부는 변하는 주 폭을 특징으로 하고, 그래서 적어도 2개의 단차부는 동일한 주 폭을 갖지 않는다. 선택적으로 그리고 바람직하게는, 두 단차부는 동일한 주 폭을 갖지 않는다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 일련의 환형 동심 단차부는 변하는 보조 폭을 특징으로 하고, 그래서 적어도 2개의 단차부는 동일한 보조 폭을 갖지 않는다. 선택적으로 그리고 바람직하게는, 두 단차부는 동일한 보조 폭을 갖지 않는다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 일련의 환형 동심 단차부는 변하는 경사도를 특징으로 하고, 그래서 적어도 2개의 단차부는 동일한 경사도를 갖지 않는다. 선택적으로 그리고 바람직하게는, 두단차부는 동일한 경사도를 갖지 않는다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 릴리프 패턴은, 제1 회절 초점 세트가 상기 광축에 형성될 수 있게 해주도록 선택된 제1 주기 회절 프로파일 및 제2 회절 초점 세트가 상기 광축에 형성될 수 있게 해주는 제2 주기 회절 프로파일의 조합에 대응하며, 각 회절 프로파일은 복수의 주기를 가지며, 상기 최내측 단차부는 상기 두 회절 프로파일의 최내측 주기의 합에 대응한다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 회절 프로파일 중의 적어도 하나는, 상기 회절 프로파일을 특성화하는 반경 방향 좌표의 함수로, 감소하는 진폭으로 아포다이즈화된다(apodized).
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 제1 초점 세트는 제2 초점 세트 보다 상기 회절 표면에 더 가깝고, 상기 제1 회절 프로파일의 각 주기의 특성 경사도는 상기 제2 회절 프로파일의 대응하는 주기의 특성 경사도 보다 작다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 일련의 환형 동심 단차부는 제1 초점 세트를 제공하는 홀수 번호 부분 일련의 환형 동심 단차부 및 제2 초점 세트를 제공하는 짝수 번호 부분 일련의 환형 동심 단차부를 포함하고, 상기 제1 초점 세트는 제2 초점 세트 보다 상기 회절 표면에 더 가깝고, 상기 제2 세트의 각 초점을 설명하는 회절 광배율은 상기 제1 세트의 초점을 설명하는 회절 광배율의 적어도 51% 이다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 홀수 번호 부분 일련의 환형 동심 단차부와 짝수 번호 부분 일련의 환형 동심 단차부 중의 적어도 하나는, 반경 방향 좌표의 함수로 감소하는 단차부 높이를 특징으로 한다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 홀수 번호 부분 일련의 환형 동심 단차부에 있는 각 홀수 번호 단차부의 특성 경사도는 상기 홀수 번호 단차부의 바로 다음에 있는 짝수 번호 단차부의 특성 경사도 보다 작다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 더 멀리 있는 초점 세트의 초점을 설명하는 회절 광배율과 상기 더 가까운 초점 세트의 대응하는 초점을 설명하는 회절 광배율 사이의 비가 일반적으로 상기 초점 세트들 전체에 걸쳐 일정하다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 더 가까운 초점 세트의 각 초점을 설명하는 회절 광배율이 적어도 +1.5 디옵터(diopter)이다. 본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 더 가까운 초점 세트의 각 초점을 설명하는 회절 광배율이 최대 +5 디옵터이다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 더 멀리 있는 초점 세트의 각 초점을 설명하는 회절 광배율이 적어도 +0.77 디옵터이다. 본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 더 멀리 있는 초점 세트의 각 초점을 설명하는 회절 광배율이 최대 +3.0 디옵터이다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 두 초점 세트 중 적어도 하나의 세트에 대해, 상기 세트의 인접하는 초점의 임의의 쌍을 설명하는 회절 광배율은 서로로부터 적어도 1%이다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 표면은 상기 회절 프로파일에 의해 형성되는 회절 초점 보다 더 멀리 있는 굴절 초점을 상기 광축에 형성하도록 선택된 곡률을 가지고 있다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 곡률과 단차부는, 빛의 광선이 상기 표면 및 약 3 mm의 동공 구멍을 통과할 때, 상기 굴절 초점에 초점 맞춰지는 빛의 세기의 비율이 약 42% 내지 약 58%가 되도록 선택된다. 본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 곡률과 단차부는, 빛의 광선이 상기 표면 및 약 3 mm의 동공 구멍을 통과할 때, 상기 두 초점 세트 중의 상기 더 멀리 있는 세트에 초점 맞춰지는 빛의 세기의 비율이 약 14% 내지 약 26%가 되도록 선택된다. 본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 상기 곡률과 단차부는, 빛의 광선이 상기 표면 및 약 3 mm의 동공 구멍을 통과할 때, 상기 두 초점 세트 중의 상기 더 가까운 세트에 초점 맞춰지는 빛의 세기의 비율이 약 24% 내지 약 36%가 되도록 선택된다.
다르게 정의되어 있지 않으면, 여기에 사용되는 모든 기술적 및/또는 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술을 지니고 있는 사람에 의해 일반적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 여기서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 형태의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 예시적인 방법 및/또는 재료가 아래에서 설명된다. 상충되는 경우, 정의를 포함한 특허 명세서가 조정할 것이다. 추가로, 재료, 방법 및 예는 단지 실례적이지, 반드시 한정적인 것은 아니다.
여기서, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 어떤 실시 형태를 단지 예시적으로 설명한다. 이제 도면을 상세히 구체적으로 참조하여, 나타나 있는 상세 사항은 예시적인 것이고 또한 본 발명의 실시 형태를 실례적으로 논의하기 위한 것임을 강조해 둔다. 이와 관련하여, 본 발명의 실시 형태가 어떻게 실시될 수 있는지는, 도면과 함께 하는 설명을 통해, 당업자에게 명백하게 될 것이다.
도 1a ∼ 1f는 본 발명의 다양한 예시적인 실시 형태에 따른 다초점 렌즈 장치의 상면도(도 1a ∼ 1e) 및 측면도(도 1f)를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 어떤 실시 형태에 따른 릴리프 패턴의 단일 단차부의 바람직한 형상의 확대도를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 어떤 실시 형태에 따른 회절 프로파일을 나타내는 그래프이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 어떤 실시 형태에 따른 렌즈 장치의 홀수 및 짝수 영역의 상면도(도 4a)와 측면도(도 4b)를 개략적으로 도시한다.
도 5a 및 5b는 도 3의 회절 프로파일을 형성하기 위해 본 발명의 어떤 실시 형태에 따라 조합될 수 있는 2개의 회절 프로파일을 나타내는 그래프이다.
도 6a ∼ 6c는 본 발명의 어떤 실시 형태에 따라 복수의 초점을 개략적으로 나타낸다.
도 7은 본 발명의 어떤 실시 형태에 따라 약 3 mm의 동공 구멍 직경에 대해 얻어진 빛의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 어떤 실시 형태에 따라 여러 개의 동공 구멍 직경에 대해 얻어진 빛의 분포를 나타내는 그래프이다.
본 발명은, 그의 어떤 실시 형태에서, 이식 가능 렌즈 장치, 보다 구체적으로 하지만 비배타적으로, 다초점 이식 가능 렌즈 장치에 관한 것이다. 본 발명의 어떤 실시 형태는 다초점 이식 가능 렌즈 장치의 제조 방법에 관한 것이며, 또한 본 발명의 어떤 실시 형태는 다초점 이식 가능 렌즈 장치의 사용 방법에 관한 것이다.
본 발명의 적어도 하나의 실시 형태를 상세히 설명하기 전에, 본 발명은, 그의 적용에 있어, 이하의 설명에 나타나 있고/있거나 도면 및/또는 실시예에 도시되어 있는 구성품의 구성과 배치 및/또는 방법의 상세 사항에 반드시 한정되는 것은 아님을 이해해야 한다. 본 발명은 다른 실시 형태가 가능하고 또는 다양한 방식으로 실시되거나 실행될 수 있다.
빛의 광선이 공기 중에서 이동하고, 표면에 대해 법선으로부터 측정되는 각도(α1)에서 빛 투과성 물질의 표면에 부딪히면, 그 빛의 광선은 다음과 같은 식을 통해 수학적으로 표현되는 스넬(Snell)의 법칙으로 결정되는 각도로 그 물질 안으로 굴절된다:
여기서, nS는 물질의 굴절율, nA는 공기의 굴절율, 그리고 α2는 광선이 물질 안으로 굴절되는 각도이다. α1와 유사하게, α2는 표면에 대한 법선으로부터 측정된다. nA의 전형적인 값은 약 1이다.
다른 광학적 현상은, 빛이 어떤 물체의 가장자리 주위를 지나가거나 물체의 개구에서 지나갈 때 그 빛이 약간 휘어지는 회절이다. 휘어짐의 양은, 개구 또는 가장자리의 크기에 대한 빛의 파장의 크기에 달려 있다. 개구가 빛의 파장 보다 훨씬 더 크면, 휘어짐은 거의 눈에 띄지 않을 것이다. 그러나, 개구와 빛의 파장의 크기가 서로 비슷하거나 동일하면, 휘어짐의 양은 상당하고, 육안으로 쉽게 보인다.
회절로 인한 광학적 효과는, 회절을 야기하는 개구의 다른 영역으로부터 생기는 빛의 파의 상호 작용을 통해 생긴다. 실례를 들면, 이 상호 작용은 두 종류의 간섭, 즉 (ⅰ) 두 파의 마루가 합쳐져 증폭된 파를 생성하는 보강 간섭, 및 (ⅱ) 한 파의 마루 및 다른 파의 골이 합쳐져 서로를 상쇄시키는 상쇄 간섭 중의 하나로 나타날 수 있다.
이제 도면을 참조하면, 도 1a ∼ 1f는 본 발명의 다양한 예시적인 실시 형태에 따른 다초점 렌즈 장치(20)의 상면도(도 1a ∼ 1e) 및 측면도(도 1f)를 도시한다. 장치(20)는 광축(26)을 규정하는 회절 표면(1)을 포함하고, 이 회절 표면은 표면(1)에서 동심으로 연장되어 있는 릴리프 패턴(2)을 갖는다. 릴리프 패턴(2)은, 선택적으로 그리고 바람직하게는 일련의 환형 동심 단차부(22)의 형태로 되어 있다. 단차부의 수는 바람직하게는 약 3개 내지 약 40개이지만, 반드시 그럴 필요는 없다.
여기서 사용되는 "약"이라는 용어는 ±10%를 말한다.
장치(10)는 하나 이상의 용도로 사용될 수 있다. 어떤 실시 형태에서, 그 장치는 안구내 렌즈 장치로서 실현될 수 있는데, 이 경우, 렌즈 본체는 눈의 안구내 렌즈로서 구성될 수 있고, 어떤 실시 형태에서는 장치는 콘택트 렌즈로서 실현되는데, 이 경우 렌즈 본체는 콘택트 렌즈로서 구성된다.
위의 실시 형태 중의 어떤 것에서도, 표면(1)은 바람직하게는 비구면 베이스 프로파일을 가지고 있어, 렌즈(20)는 렌즈(20)의 전체 굴절력에 대해 약 -0.05 미크론 내지 약 -0.15 미크론 범위의 음의 구면 수차(spherical aberration)를 갖는다. 이러한 비구면 계수는, 렌즈 장치(20)를 착용하고 있는 눈에서 적정한 양의(positive) 구면 수차를 유도하여 콘트라스트에 대한 민감성과 심도(field depth) 사이의 균형을 제공한다.
일반적으로, 렌즈(20)는 전방 표면과 후방 표면을 포함하고, 이들 표면 중의 하나는 회절 표면(1)이고, 이 회절 표면(1)의 반대편에 있는 표면을 표면(6)이라고 한다(도 1f 참조). 도 1f에 도시되어 있는 대표적인 예에서, 회절 표면(1)은 전방 표면이다. 당업자는 장치(20)의 후방 표면에 회절 표면이 있는 경우를 위해 도 1f를 어떻게 조정할지를 알 것이다.
본 발명의 어떤 실시 형태에서, 장치(20)의 표면 중의 하나는 원환체 프로파일을 갖는다. 일반적으로, 회절 표면(1)의 반대편에 있는 표면은 원환체 프로파일을 가질 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 예컨대, 회절 표면(1)은 비구면 프로파일을 가질 수 있고, 반대편의 표면(6)은 원환체 프로파일을 갖는다.
"비구면 프로파일"이라는 용어는 당업자에게 잘 알려져 있다. 어떤 추가 설명이 요구될 수 있는 정도로, 여기서 이 용어는 구면으로부터의 편차를 갖는 표면의 반경 방향 프로파일을 말하기 위해 사용된다. 그러한 편차는, 예컨대, 비구면 프로파일과 프로파일의 정점으로부터 작은 반경 방향 거리를 두고 비구면 프로파일과 실질적으로 일치하는 추정 구면 프로파일 사이의 매끄럽게 변하는 차로서 특성화될 수 있다.
수학적인 관점에서, 비구면 프로파일은 원추형 부분의 일종이다. 원추형 부분은 원추 상수(k)로 알려져 있는 파라미터로 특성화될 수 있고, 여기서 k ＞ -1는 타원(k ＞ -1, k ≠ 0) 또는 원(k ≠ 0)에 대응하고, k ＝ -1은 포물선에 대응하며, k ＜ -1은 쌍곡선에 대응한다.
주어진 원추형 부분(k)에 대해, 임의의 점(s)(s는 렌즈 장치(20)의 광축으로 부터의 반경 방향 거리)에서의 비구면 표면의 처짐도(sag) Z(s)는 다음과 같이 표현될 수 있다.
여기서, C는 광축에서의 베이스 구의 곡률(반경의 역수)이고, A4, A6,...은 4차, 6차 등의 비구면 항이다. 위의 식에 있는 첫번째 항은 구로부터의 비구면 표면의 1차 편차를 나타내고, 다른 항들은 고차 보정을 나타낸다.
본 발명의 다양한 예시적인 실시 형태에서, 비구면 프로파일은 원추 상수로 특성화되는데, 이 원추 상수는 -1 보다 작고, 바람직하게는 -100 보다 작지 않으며, 더 바람직하게는 약 -1.1 내지 약 -3의 범위, 더 바람직하게는 약 -1.1 내지 약 -1.37의 범위에 있고, 그 범위의 끝점을 포함한다. 원추 상수는 표면의 원하는 곡률 반경 및 원하는 비구면 계수에 근거하여 선택될 수 있다. C에 대한 전형적인 값은, 비한정적으로, 약 0.006 mm-1 내지 약 0.1 mm-1 또는 약 0.002 mm-1 내지 약 0.2 mm-1 이다(절대값). 고차의 비구면 항에 대한 값은, 고차 항의 기여가 Z(s)의 값으로부터 10% 보다 작도록 선택될 수 있다.
"원환체 프로파일"이라는 용어도 당업자에게 잘 알려져 있다. 어떤 추가 설명이 요구될 수 있는 정도로, 여기서 이 용어는, 제1 경선(meridian)을 따른 제1 굴절력 및 제2 경선을 따른 제2 굴절력을 갖는 표면의 반경 방향 프로파일을 말하기 위해 사용되고, 제1 및 제2 경선은 서로 수직하고, 제1 및 제2 굴절력은 서로 다르다. 일반적으로, 원환체 표면의 형상은 원환체의 횡단면의 형상과 대략적으로 같다.
수학적인 관점에서, 원환체 프로파일은 2개의 원추 상수(k1, k2)로 특성화될 수 있고, 각 원추 상수는 두 경선 중의 하나에 대응한다.
주어진 원추형 부분(k1, k2)에 대해, 임의의 점(r, θ)(r은 렌즈 장치(20)의 광축으로 부터의 반경 방향 거리이고 θ는 주 경선으로부터 측정되는 각도)에서의 원환체 표면의 처짐도 toric(r, θ)는 다음과 같이 표현될 수 있다:
여기서, c1 및 c2는 각각의 경선을 따른 곡률이다.
c1 및 c2에 대한 전형적인 값은, 비한정적으로, 약 0.006 mm-1 내지 약 0.1 mm-1 또는 약 0.002 mm-1 내지 약 0.2 mm-1 이다. k1 및 k2에 대한 전형적인 값은, 비한정적으로, -1 보다 작고, 더 바람직하게는 약 -1.1 내지 약 -3 이며 또는 약 -1.1 내지 약 -1.37 이고, 그 범위의 끝점을 포함한다.
본 발명의 어떤 실시 형태에서, 원환체 프로파일에는 구면 수차가 없고, 렌즈 본체(10)를 특성화하는 원통 값은 어떤 값이라도 가질 수 있는데, 바람직하게는 적어도 1 디옵터(diopter) 또는 적어도 2 디옵터 또는 적어도 2.5 디옵터 또는 적어도 3 디옵터 또는 적어도 3.5 디옵터 또는 적어도 4 디옵터 또는 적어도 4.5 디옵터 또는 적어도 5 디옵터 또는 적어도 5.5 디옵터 또는 적어도 6 디옵터를 가질 수 있다. 본 발명의 어떤 실시 형태에서, 원통은 1 ∼ 20 디옵터 범위(끝점 포함)의 값, 더 바람직하게는 1 ∼ 20 디옵터의 범위(끝점 포함)에 있는 정수값 또는 반정수 값을 갖는다. 렌즈의 원통 값은 렌즈 표면의 특정한 부분의 구형도로부터의 편차의 척도가 된다. "원통"이라는 용어는, 본래 상이한 방향으로 상이한 초점 길이를 갖는 원통형 렌즈에서 유래된 것이다. 영이 아닌 원통 값을 갖는 렌즈에 의해 나타나는 광학적 효과는 표면 비점수차(astigmatism)로 알려져 있다. 시력 검사 명칭에서, "비점수차"라는 용어는 또한, 예컨대, 각막이 불규칙한 곡률을 가지고 있을 때 생리적인 결함을 설명하기 위해 사용된다. 예컨대, 비점수차를 갖는 대상자의 경우, 렌즈의 특정한 원통 값이 눈의 비점수차를 보정하기 때문에 요망된다.
구면 수차가 없는 원환체 표면은 문헌에서 "수차 중립" 표면으로도 알려져 있다. 수차 중립 표면의 사용은, 각막의 형상을 보상하기 위해 음의 비구면 계수를 사용하는 종래의 렌즈 장치와는 다르다. 본 발명자는, 원추 상수(k1, k2)의 신중한 선택으로, 적정한 원통 값을 유지하면서 원환체 측에서 수차 중립 표면을 사용할 수 있음을 발견하였다.
본 발명의 다양한 예시적인 실시 형태에서, 렌즈 장치(20)는 2개 이상의 햅틱 구조부(3)를 포함한다. 이 햅틱 구조부(3)는 대상자의 눈에 장치(20)를 고정시키는데에 적절한 어떤 형상이라도 가질 수 있다. 도 1a 및 1b는, 장치(20)가 2개의 햅틱 구조부(3)(각각 선형적인 호(arc)로 성형되어 있음)를 포함하는 실시 형태를 도시하고, 도 1c는 장치(20)가 대체로 평평한 2개의 햅틱 구조부(3)(각각 호로 성형되어 있음)를 포함하는 실시 형태를 도시하며, 도 1c는 장치(20)가 대체로 평평한 2개의 햅틱 구조부(3)(각각 폐쇄 링으로 성형되어 있음)를 포함하는 실시 형태를 도시하며, 도 1c는 장치(20)가 대체로 평평한 2개의 햅틱 구조부(3)(각각 2개 이상의 외향 돌출 패드를 갖는 판으로 성형되어 있음)를 포함하는 실시 형태를 도시한다.
패턴(2)의 단일 단차부(22)의 바람직한 형상의 확대도가 도 2에 도시되어 있다. 나타나 있는 바와 같이, 그 단차부는 주 표면(30), 보조 표면(32) 및 제1 표면(30)과 제2 표면(32) 사이에 있는 라운딩 처리된 정점(34)을 갖는다. 정점(34)의 이점은, 확산 광을 줄이고 시력 질을 개선한다는 것이다. 라운딩 처리된 정점(34)의 곡률은, 바람직하게는 미크론 이하의 범위인 반경으로 특성화된다. 주 표면(30)은 일반적으로 원거리 시력에 대한 영차 굴절력을 제공한다. 보조 표면(32)은 주 표면(30) 보다 실질적으로 가파르고, 일반적으로 근거리 시력 및 중간 거리 시력에 대한 회절력을 제공한다. 각 단차부는 렌즈 장치(20)의 광학적 영역을 구성하고, 그러므로 여기서 상호 교환적으로 렌즈 장치(20)의 한 영역이라고 한다.
단차부의 보조 폭(W)은, 반경 방향(r) 상으로의 보조 표면(32)의 투영으로 정의되고, 단차부의 경사도(α)는 보조 표면(32)을 형성하는 선과 반경 방향(r) 사이의 경사각으로 정의되고, 단차부의 전 폭(△R)은, 반경 방향(r) 상으로의 주 표면(30)과 보조 표면(32) 모두의 총 투영으로 정의된다. 패턴(2)에 있는 어떤 단차부에 대해서도, 전형적인 폭은, 비한정적으로, 약 20 nm 내지 약 200 nm 이고, 전형적인 경사도는, 비한정적으로, 약 65°내지 약 89°이다.
본 발명의 어떤 실시 형태에서, 일련의 환형 동심 단차부는, 2개의 단차부가 동일한 보조 폭(W)(도 2를 참조하여 위에서 정의된 바와 같은)을 갖지 않도록 보조 폭을 변화시켜 특성화되고, 본 발명의 어떤 실시 형태에서, 일련의 환형 동심 단차부는, 2개의 단차부가 동일한 주 폭(R)(도 2를 참조하여 위에서 정의된 바와 같은)을 갖지 않도록 주 폭을 변화시켜 특성화되며, 또한 본 발명의 어떤 실시 형태에서, 일련의 환형 동심 단차부는, 2개의 단차부가 동일한 경사도(α)(도 2를 참조하여 위에서 정의된 바와 같은)를 갖지 않도록 경사도를 변화시켜 특성화된다. 본 발명자는, 주 폭, 보조 폭 및/또는 경사도를 변화시키면 렌즈 장치를 착용하는 눈에는 변하는 회절 광배율으로 근거리 시력 및/또는 중간 거리 시력이 제공됨을 알았다. 이는, 근거리 시력에 대한 단일 값 회절 광배율 및 중간 거리 시력에 대한 다른 회절 광배율을 제공하는 종래의 렌즈와는 다른 것이다.
비한정적으로 표면(1) 및 햅틱 구조부(3)를 포함하는 렌즈 장치(20)의 각 구성품은, 가시광을 충분히 통과시키고 또한 광학 기구에 적합한 어떤 광학 재료로도 만들어질 수 있다. 본 발명의 다양한 예시적인 실시 형태에서, 렌즈 장치의 적어도 하나의 구성품은 친수성 또는 소수성일 수 있는 생체 적합적인 재료로 만들어진다. 재료는 PMMA, HEMA, 콜라겐 및 아크릴 재료로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 물질이거나 이 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 미국 공개 출원 20160058552호에 개시되어 있는 재료도 고려되며, 그래서 이 미국 공개 출원의 내용은 참조로 관련되어 있다.
본 출원으로 얻어진 특허의 기간 동안에 이식 가능한 렌즈를 위한 많은 관련 재료가 개발될 것으로 예상되며, 광학 재료라는 용어의 범위는 모든 그러한 새로운 기술을 선험적으로 포함하도록 되어 있다.
일련의 환형 동심 단차부(22)는, 선택적으로 그리고 바람직하게는, 교번적인 높이를 특징으로 한다. 도 3은 높이 함수 h(r)의 형태로 단차부(22)에 의해 얻어지는 회절 프로파일(7)을 나타내는 그래프이며, r은 표면(1)의 중심으로부터 외측으로 측정되는 반경 방향 좌표(r)이다(도 1a 참조). 높이 함수 h(r)는 일반적으로 주기적이고, 각 주기는 릴리프 패턴(2)의 한 단차부에 대응하고, 그래서 특정한 주기에 대한 h(r)의 진폭은 대응 단차부의 높이가 된다. 도 3에서, 홀수 번호 주기가 13a, 13b 등으로 나타나 있고, 또한 짝수 번호 주기는 14a, 14b 등으로 나타나 있다. 따라서, 최내측 단차부에 대응하는 첫번째 주기는 13a로 나타나 있고, 최내측 다음의 단차부에 대응하는 두번째 주기는 14a로 나타나 있다. 나타나 있는 바와 같이, 릴리프 패턴의 최내측 단차부는 모든 다른 단차부 중에서 최대의 높이를 갖는다. 본 발명자는, 그러한 구성으로 최내측 단차부가 부분적으로 근거리 시력을 제공하는 것을 알았다. 이는, 릴리프 패턴의 최내측 단차부가 최대의 높이를 갖지 않고 그래서 중간 거리 시력만 제공할 수 있는 종래의 렌즈와는 다른 것이다.
단차부들의 높이는, 릴리프 패턴의 인접 단차부의 임의의 쌍에 대해, 그 쌍의 한 단차부는 그 쌍의 다른 단차부의 높이 보다 큰 높이를 갖는다는 점에서. 교번적이다. 따라서, 예컨대, 최내측 다음의 단차부(도 3에서 주기(14a)에 대응함)의 높이는, 이 최내측 다음의 단차부 보다 높은 2개의 홀수 번호 단차부(도 3에서 주기(14a, 14b)에 대응함) 사이에 있다.
도 4a는 릴리프 패턴(2)의 상면도를 개략적으로 도시한 것이다. 복수의 광학적 영역 및 대응하는 주 폭이 나타나 있다. 최내측 영역은 ZONE1으로 나타나 있고, 다음 내측 영역은 ZONE2로 나타나 있는 식이다. 홀수 번호 영역(ZONE1, ZONE3 등)은, 선택적으로 그리고 바람직하게는, 렌즈 장치를 착용하고 있는 눈에 근거리 시력을 제공하고, 짝수 번호 영역(ZONE2, ZONE4 등)은, 선택적으로 그리고 바람직하게는, 렌즈 장치를 착용하고 있는 눈에 중간 거리 시력을 제공한다. 홀수 번호 영역으로 에워싸여 있는 평면 영역의 반경(광축에 수직임)은 R1(1), R1(2) 등으로 나타나 있고, 짝수 번호 영역으로 에워싸여 있는 평면 영역(광축에 수직임)의 반경은 R2(1), R2(2) 등으로 나타나 있다. 본 발명의 다양한 예시적인 실시 형태에서, 영역들 중의 적어도 2개는 서로 다른 면적을 갖는다. 바람직하게는, 2개의 영역은 동일한 면적을 갖지 않는다. 한 영역의 면적은, 광축에 수직인 면에 각각의 영역을 투영시켜 형성되는 평평한 고리의 면적이다.
홀수 번호 영역의 반경을 나타내는 수학적 함수의 대표적인 예가 다음과 같다.
여기서, k는 홀수 정수(k=1, 3, 5,...)이고, f1는 각각의 홀수 번호 영역에 의해 얻어지는 1차 회절 효과의 근거리 시력 초점 길이며, λ는 눈이 최대의 민감성을 갖는 파장이다(전형적으로 550 nm). 전형적으로 f1의 값(단위: mm)은 f1=1000/d1를 통해 각각의 근거리 시력 회절 추가력(d1)(단위: 디옵터)에 관련 있다.
짝수 번호 영역의 반경을 나타내는 수학적 함수의 대표적인 예가 다음과 같다:
여기서, m은 홀수 정수(m=2, 4, 6,...)이고, f2는 각각의 짝수 번호 영역에 의한 2차 회절 효과의 중간 거리 시력 초점 길이며, λ는 위에서 정의된 바와 같다. 전형적으로 f2의 값(단위: mm)은 f1=1000/d2 를 통해 중간 거리 시력 회절 추가력(d2)(단위: 디옵터)에 관련 있다.
회절 프로파일(7)로 나타나는 릴리프 패턴(2)은, 선택적으로 그리고 바람직하게는, 두 회절 프로파일의 조합으로 설명될 수 있다. 이는 도 5a 및 5b에 도시되어 있는데, 이들 도는 제1 회절 프로파일(8)(도 5a)과 제2 회절 프로파일(9)(도 5b)을 나타내며, 두 회절 프로파일 모두 각각 높이 함수 h1(r) 및 h2(r)의 형태이다. 높이 함수 h1(r) 및 h2(r) 각각은 일반적으로 주기적이다. 프로파일(8)의 주기는 8a, 8b, 8c 등으로 나타나 있고, 프로파일(9)의 주기는 9a, 9b, 9c 등으로 나타나 있다. 프로파일(8)은, 선택적으로 그리고 바람직하게는, 릴리프 패턴(2)이 일 세트의 1차 회절 초점을 형성할 수 있도록 선택되고, 프로파일(9)은, 선택적으로 그리고 바람직하게는, 릴리프 패턴(2)이 일 세트의 2차 회절 초점을 형성할 수 있도록 선택된다.
본 발명의 다양한 예시적인 실시 형태에서, 렌즈 장치(20)에 의해 얻어지는회절 프로파일(7)(도 3)은 회절 프로파일(8)(도 5a)과 회절 프로파일(9)(도 5b)의 합이다. 따라서 회절 프로파일(7)은 두 세트의 회절 초점을 제공할 수 있다. 두회절 초점 세트(11, 12)의 대표적인 예가 도 6a에 개략적으로 도시되어 있다. 두 세트 중에서 렌즈 장치(20)에 더 가까운 초점 세트(11)는, 선택적으로 그리고 바람직하게는, 프로파일(8)에 의해 제공되고, 렌즈 장치(20)로부터 더 멀리 있는 초점 세트(12)는, 선택적으로 그리고 바람직하게는, 프로파일(9)에 의해 제공된다. 두 회절 초점 세트(11, 12)는 광축(26) 상에서 2개의 서로 별개인 영역에 있고, 그래서 가장 멀리 있는 초점 세트(11)가 초점 세트(12) 보다 장치(20)에 더 가까이 있게 된다. 바람직하게는, 프로파일(8)은 렌즈 장치(20)를 착용하고 있는 대상자의 눈에 근거리 시력을 제공하도록 선택되고 프로파일(9)은 중간 거리 시력을 제공하도록 선택된다. 세트(11, 12)의 확대도가 도 6b 및 6c에 도시되어 있는데, 여기서 F11(i)(i=1, 2, ..., k)는 세트(11)에서 i 번째 초점을 나타내고, F12(i)(i=1, 2, ..., k)는 세트(12)에서 i 번째 초점을 나타내고, 지수 i는, 각 초점 세트에 대해 지수가 i+1인 초점이 지수가 i인 초점 보다 렌즈 장치(20)로부터 더 멀리 있도록 정의된다.
여기서 설명되는 실시 형태 중의 어떤 것에서도, 표면(1, 6) 중의 적어도 하나는, 회절 프로파일(8, 9)에 의해 형성되는 어떤 1차 회절 초점 보다도 더 멀리 있는 굴절 초점(10)을 광축(26) 상에 형성하도록 선택된 곡률을 갖는다. 초점(10)은, 바람직하게는, 렌즈 장치(20)를 착용하고 있는 눈에 원거리 시력을 제공하도록 선택된다. 초점(10)을 설명하는 굴절력의 대표적인 예는, 비한정적으로, 약 -99 디옵터 내지 약 99 디옵터, 더 바람직하게는 약 -50 디옵터 내지 약 50 디옵터를 포함한다.
본 발명의 어떤 실시 형태에서, 프로파일(8, 9)은, 프로파일(9)의 2차 회절 초점이 프로파일(8)의 1차 회절 초점(11)과 대략 일치하도록 선택된다. 이 실시 형태의 이점은 빛의 일부분이 근거리 시력을 보조하는데에 사용된다는 것이다.
릴리프 패턴(2)에 있는 홀수 번호 단차부의 높이를 나타내는 수학적 함수의 대표적인 예가 다음과 같다:
여기서, r은 광축으로부터 각각의 단차부까지의 거리를 나타내는 반경 방향 좌표이고, λ는 눈이 최대의 민감성을 갖는 파장(전형적으로 550 nm)이고, n1 및 n2 은 렌즈 재료 및 그의 이식 매질의 굴절률이고, A1(r)는 r에 따라 변하는 무차원 근거리 시력 진폭 계수이다.
릴리프 패턴(2)에 있는 짝수 번호 단차부의 높이를 나타내는 수학적 함수의 대표적인 예가 다음과 같다:
여기서, λ, n1 및 n2 은 위에서 정의한 바와 같으며, A2(r)는 r에 따라 변하는 무차원 중간 거리 시력 진폭 계수이다.
본 발명의 어떤 실시 형태에서, H1(r) 및 H2(r) 중의 적어도 하나는, 반경 방향 좌표(r)의 함수로, 감소하는 진폭으로 아포다이즈화된다(apodized). 이는 예컨대 A1(r) 및/또는 A2(r)를 r의 감소 함수가 되도록 선택하여 이루어질 수 있다. 예컨대, A1(r) 및/또는 A1(r)는, 최내측 단차부(각각 홀수 또는 짝수)에 대한 최대 항 및 최외측 단차부(각각 홀수 또는 짝수)에 대한 최소 항을 갖는 기하 급수로 구현될 수 있다. 바람직하게는, A1(r) 및 A2(r) 각각은 연속하는 홀수 또는 착수 단차부들 사이에서 적어도 1% 감소하는데, 하지만 반드시 그럴 필요는 없다. 최내측 홀수 단차부에 대한 A1(r)의 대표적인 값은, 비한정적으로, 약 0.9 내지 0.99, 예컨대 약 0.96 이다. 최내측 짝수 단차부에 대한 A2(r)의 대표적인 값은, 비한정적으로, 약 0.57 내지 0.62, 예컨대 0.60 이다. 본 발명의 어떤 실시 형태에서, (최외측 홀수 단차부에 대한) A1(r)의 최소 값은 약 0.58 내지 0.62, 예컨대 0.60 이다. 본 발명의 어떤 실시 형태에서, (최외측 짝수 단차부에 대한) A2(r)의 최소 값은 약 0.28 내지 0.32, 예컨대 0.30 이다.
본 발명의 어떤 실시 형태에서, (최외측 홀수 단차부에 대한) A1(r)의 최소 값과 (최내측 홀수 단차부에 대한) A1(r)의 최대 값 사이의 비는 약 0.25 내지 약 0.4 이다. 본 발명의 어떤 실시 형태에서, (최외측 짝수 단차부에 대한) A2(r)의 최소 값과 (최내측 짝수 단차부에 대한) A2(r)의 최대 값 사이의 비는 약 0.25 내지 약 0.4 이다.
A2(r)와 A1(r) 사이의 비는 기하 급수 전체에 걸쳐 바람직하게 일정하다. 이들 실시 형태에서, i 번째 단차부에 대한 무차원 근거리 시력 진폭 계수는 A1(i)=A0qi-1일 수 있고(여기서, i는 홀수 정수이고 i=1은 최내측 단차부에 대응함), j 번째 주기에 대한 무차원 중간 거리 시력 진폭 계수는 A2(j)=pA0qj-2일 수 있고(여기서, j=i+1은 짝수 정수이고 j=2는 최내측 짝수 단차부에 대응함), p, A0 및 q는 상수 파라미터이다. 예컨대, A0는 약 0.9 내지 0.99일 수 있는데, 예컨대 약 0.96이고, q는 0.99 이하일 수 있고, p는 약 0.55 내지 약 0.65일 수 있고, 예컨대 약 0.6이다.
각 홀수 단차부의 특성 경사도는, 선택적으로 그리고 바람직하게는, 이 홀수 단처부 바로 다음에 있는 짝수 단차부의 특성 경사도 보다 작다. 따라서, 예컨대, 영역(1)의 특성 경사도는 영역(2)의 특성 경사도 보다 작고, 영역(3)의 특성 경사도는 영역(4)의 특성 경사도 보다 작다.
위의 함수 H1, H2, R1 및 R2에 따라 형성되는 홀수 및 짝수 영역의 대표적인 도시가 도 4b에 나타나 있다.
본 발명의 어떤 실시 형태에서, 홀수 및 짝수 단차부는, 더 멀리 있는 초점 세트(12)의 각 초점을 설명하는 회절 광배율이 초점 세트(11)의 초점을 설명하는 회절 광배율의 절반(예컨대, 적어도 51%, 바람직하게는 최대 62%) 보다 크도록 선택된다. 선택적으로 그리고 바람직하게는, 세트(12)의 초점을 설명하는 회절 광배율과 세트(11)의 대응 초점을 설명하는 회절 광배율 사이의 비가 일반적으로 두 세트 전체에 걸쳐 일정하다. 세트(11)의 초점을 설명하는데에 적절한 회절 광배율의 대표적인 예는 약 ＋1.5 디옵터 내지 약 ＋5 디옵터 이상이다. 세트(12)의 초점을 설명하는데에 적절한 회절 광배율의 대표적인 예는 약 ＋0.77 디옵터 내지 약 ＋3.0 디옵터 이상인데, 하지만 바람직하게는, 전술한 바와 같이, 세트(11)의 주기의 회절 광배율의 적어도 51%이다.
본 발명의 어떤 실시 형태에서, 세트(11) 및/또는 세트(12)의 인접하는 초점의 쌍을 설명하는 회절 광배율들은 서로로부터 적어도 1%이다. 구체적으로, 세트(11) 및 세트(12)의 i 번쩨 초점의 회절 광배율을 각각 D11(i) 및 D12(i)로 나타내면, 다음과 같은 관계식, 즉 D11(i+1)/D11(i)≤0.99 및 D12(i+1)/D12(i)≤0.99 중의 적어도 하나, 바람직하게는 둘 모두가 사용된다. 세트(11)에 있는 한쌍의 초점 사이의 초점간 거리는 세트(12)에 있는 대응하는 한쌍의 초점 사이의 초점간 거리 보다 바람직하게 크다. 본 발명의 어떤 실시 형태에서, 적어도 한 세트에 있는 초점은 기하 급수를 형성한다. 예컨대, D11(i)는 D11(i) = d11Q11 i -1 디옵터 관계를 만족할 수 있고, 또한 D12(i)는 D12(i) = d12Q12 i -1 디옵터 관계를 만족할 수 있으며, 여기서, d11, Q11, d12 및 Q12는 상수이다. 본 발명의 어떤 실시 형태에서, Q11=Q12 이다. 각 세트에 있는 초점이 기하 급수를 형성하면, 세트(12)의 각 초점을 설명하는 회절 광배율이 세트(11)의 각 초점을 설명하는 회절 광배율의 절반 보다 큰 실시 형태는, Q11=Q12 및 0.51d11≤d12≤0.51d11를 선택함으로써 보장될 수 있다. Q11 및/또는 Q12에 대해 적절한 값의 대표적인 예는, 비한정적으로, 0.99 또는 0.98 또는 0.97 이하를 포함한다. d11에 대해 적절한 값의 대표적인 예는, 비한정적으로, 약 +1.5 디옵터 내지 약 +5 디옵터를 포함한다. d12에 대해 적절한 값의 대표적인 예는, 비한정적으로, 약 +0.77 디옵터 내지 약 +2.5 디옵터를 포함한다.
본 발명자는, 회절 표면의 영역, 특히, 단차부의 높이 및 면적을 선택하여 렌즈에서 나가는 빛의 세기의 미리 결정된 분포를 보장할 수 있다는 것을 알았다. 빛의 세기의 분포는, 빛의 광선이 회절 표면과 b mm 직경의 동공 구멍을 통과할 때 초점(10)과 각 세트(11, 12)에 도달하는 세기의 비율로 정의될 수 있다. 전형적으로, 빛의 분포는 X10:X11:X12으로 표시되는데, 여기서 X10은 초점(10)에 도달하는 빛의 세기의 비율이고, X11은 세트(11)에 도달하는 빛의 세기의 비율이고, X12는 세트(12)에 도달하는 빛의 세기의 비율이다. 비율은 광축 상에 도달하는 총 빛의 세기로부터 측정되고, 그래서 X10+X11+X12≤100% 이다.
본 발명의 다양한 예시적인 실시 형태에서, b가 약 3 mm 일 때, X10+X11+X12≤100%의 제약을 받으면서 X10는 약 42　% 내지 약 58　%, 또는 약 45　% 내지 약 55　%, 또는 약 46　% 내지 약 54　%이고, 예컨대 약 50　%이다. 본 발명의 다양한 예시적인 실시 형태에서, b가 약 3 mm 일 때, X10+X11+X12≤100%의 제약을 받으면서 X11은 약 24　% 내지 약 36　%, 또는 약 25　% 내지 약 35　%, 또는 약 26　% 내지 약 34　%, 또는 약 27　% 내지 약 33　%, 또는 약 28　% 내지 약 32　%이고, 예컨대 약 30　%이다. 본 발명의 다양한 예시적인 실시 형태에서, b가 약 3 mm 일 때, X10+X11+X12≤100%의 제약을 받으면서 X12는 약 14　% 내지 약 26　%, 또는 약 15　% 내지 약 25　%, 또는 약 16　% 내지 약 24　%, 또는 약 18　% 내지 약 22　%이고, 예컨대 약 20　%이다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 장치(20)와 같은 하지만 이에 한정되지 않는 이식 가능 렌즈 장치를 제조하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 광학 재료의 표면에 릴리프 패턴을 형성하는 것을 포함하고, 위에서 더 상세히 설명한 바와 같이, 그 릴리프 패턴은 표면에서 동심으로 연장되어 있고 또한 교번적인 높이를 특징으로 하는 일련의 환형 동심 단차부를 갖는다.
본 실시 형태의 렌즈 장치는 당업계에 알려져 있는 어떤 기술로도 만들어질 수 있다. 일반적으로, 본 실시 형태는 경사 단차부에 의해 분리되는 복수의 동심 환형 영역을 재료에 형성하고, 그 동심 영역은 입사하는 빛의 회절과 굴절 모두를 일으키게 되며, 단차부에는 실질적으로 어떤 회절력 또는 굴절력도 없다. 영역 및 단차부가 형성되는 재료는 가공되지 않은 또는 부분적으로 가공된 렌즈 본체일 수 있고, 이 경우 영역 및 단차부의 형성은 렌즈 장치를 직접 형성하는 역할을 한다. 대안적으로, 재료는 몰드일 수 있고, 이 경우 영역 및 단차부의 형성은 렌즈 장치의 대량 생산을 위한 렌즈 몰드를 형성하는 역할을 한다. 이들 실시 형태에서, 당업계에서 알려져 있는 바와 같이, 렌즈 장치는 렌즈 몰드를 사용하여 케이싱될 수 있다.
영역 및 단차부의 형성은, 예컨대, 컴퓨터 제어 가능한 제조 장치, 몰딩 등을 포함하여, 어떤 편리한 제조 수단이라도 사용해서 행해질 수 있다.
"컴퓨터 제어 가능한 제조 장치"는, 컴퓨터 시스템으로 제어될 수 있고 렌즈 본체 또는 렌즈 장치의 제조를 위한 몰드를 직접 만들 수 있는 장치를 말한다. 알려져 있는 어떤 적절한 컴퓨터 제어 가능한 제조 장치라도 본 발명에서 사용될 수 있다. 예시적인 컴퓨터 제어 가능한 제조 장치는 선반, 연삭 및 밀링 기계, 몰딩 장비 및 레이저를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 다양한 예시적인 실시 형태에서는, DACTM Vision, Optoform and CareTec라는 상품명으로 시판되고 있는 선반과 같은, 컴퓨터 수치 제어(CNC) 선반 기계가 사용된다.
패스트 툴 서보(Fast Tool Servo; FST)가 원환체 프로파일을 형성하기 위해 선택적으로 사용된다. 이들 실시 형태에서, 선반 기계는 회절 패턴 및 비구면 프로파일을 생성할 수 있고, FTS는 원환체 프로파일을 생성할 수 있다.
본 실시 형태는 또한 시력이 필요한 대상자의 시력을 치료하는 방법을 고려한다. 이 방법은 다초점 렌즈 장치를 대상자의 눈에 이식하여 그 대상자의 시력을 치료하는 것을 포함한다. 다초점 렌즈 장치는 바람직하게는 위에서 더 상세히 설명한 바와 같은 장치(10)이다. 본 방법은 예컨대 백내장 수술을 받는 중에 또는 그 후에 실행될 수 있다.
본 발명의 어떤 실시 형태에 따르면, 대상자의 시력을 치료하는 방법이 제공된다. 이 방법은 렌즈 장치(20)를 대상자의 눈에 이식하는 것을 포함한다.
여기서 "예시적인"이란 단어는 "일 예, 경우 또는 실례로서의 역할을 하는" 것을 의미하기 위해 사용된다. "예시적인" 것으로 설명되는 어떤 실시 형태도 다른 실시 형태에 대해 바람직하거나 유리하며 그리고/또는 다른 실시 형태의 특징적 사항의 포함을 배제하는 것으로 해석될 필요는 없다.
여기서 "선택적으로" 라는 단어는, "어떤 실시 형태에서 제공되고 다른 실시 형태에서는 제공되지 않음"을 의미하기 위해 사용된다. 본 발명의 어떤 특정한 실시 형태도, 상충이 없다면, 복수의 "선택적인" 부분을 포함할 수 있다.
"포함한다", "포함하는", "갖는" 이라는 용어 및 이의 활용어는 "∼을 포함하지만 그에 한정되지 않음"을 의미한다.
"∼로 이루어지는" 이라는 말은 "∼을 포함하고 그에 한정됨"을 의미한다.
"본질적으로 ∼로 이루어지는" 이라는 말은, 추가적인 성분, 단계 및/또는 부분이 청구된 조성, 방법 또는 구조의 기본적이고 신규한 특징을 실질적으로 변경시키지 않는다면 조성, 방법 또는 구조가 추가적인 성분, 단계 및/또는 부분을 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
여기서 사용되는 바와 같이, 단수 표현은, 문맥에서 명확한 다른 언급이 없으면, 복수의 지시 대상도 포함한다. 예컨대, "한 화합물" 또는 "적어도 하나의 화합물"이라는 용어는, 혼합물을 포함하여, 복수의 화합물을 포함할 수 있다.
본 출원 전체에 걸쳐, 본 발명의 다양한 실시 형태는 범위 형태로 주어질 수 있다. 그러한 범위 형태의 기재는 단지 편의 및 간략성을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 융통성 없이 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 어떤 범위의 기재는, 구체적으로 나타나 있는 모든 가능한 부분 범위 및 그 범위에 속하는 개별적인 수치 값을 갖는 것으로 생각되어야 한다. 예컨대, 1 내지 6과 같은 범위의 기재는, "1 내지 3", "1 내지 4", "1 내지 5", "2 내지 4", "2 내지 6", "3 내지 6" 등과 같은 구체적으로 나타나 있는 부분 범위, 및 그 범위에 속하는 개별적인 수치 값, 예컨대, 1, 2, 3, 4, 5 및 6을 갖는 것으로 생각되어야 한다. 이는 범위의 폭에 무관하게 적용된다.
여기서 수치 범위가 나타나 있는 경우, 그 수치 범위는 나타나 있는 범위 내에 있는 어떤 언급된 숫자(분수 또는 정수)라도 포함하도록 되어 있다. 제1 지시 숫자와 제2 지시 숫자 "사이의 범위에 있는/있다" 라는 표현 및 제1 지시 숫자로 "부터" 제2 지시 숫자 "까지"의 "범위에 있는/있다" 라는 표현은 여기서 상호 교환적으로 사용되고, 제1 및 제2 지시 숫자 및 그 사이에 있는 모든 분수와 정수를 포함하도록 되어 있다.
명료성을 위해 개별적인 실시 형태와 관련하여 설명되는 본 발명의 어떤 특징은 또한 단일 실시 형태에서 조합적으로 제공될 수 있음을 알아야 한다. 반대로, 명료성을 위해 단일의 실시 형태와 관련하여 설명되는 본 발명의 다양한 특징은 또한 개별적으로 또는 임의의 적절한 부분 조합으로 또는 본 발명의 다른 설명된 실시 형태에서 적절한 것으로 제공될 수 있다. 다양한 실시 형태와 관련하여 설명되는 어떤 특징은, 실시 형태가 그들 요소 없이는 작용하지 못하는 것이 아니라면, 그들 실시 형태의 본질적인 특징인 것으로 생각되어서는 안 된다.
위에서 설명한 그리고 아래의 청구 범위에 청구되어 있는 바와 같은 본 발명의 다양한 실시 형태 및 양태는 다음과 같은 실시예에서 실험적으로 지지된다.
실시예
이제 다음과 같은 실시예를 참조하는데, 이 실시예는 위의 설명과 함께 본 발명의 어떤 실시 형태의 비한정적인 실례를 드는 것이다.
아래의 표 1은 예시적인 실시 형태에서의 렌즈 장치(20)를 설명하는데, 이 실시 형태는 한정적인 것으로 생각되어서는 안 되고, 렌즈 장치(20)는 4.5 디옵터의 최대 추가력을 가지며 또한 6개의 영역을 포함한다. 이 예시적인 실시 형태에서, 렌즈는 1.49의 굴절율을 특징으로 하는 재료로 만들어지고, 이식 매질의 굴절율은 1.336 이다.
No. 추가력
(디옵터)		 초점 길이
(mm)		 영역
반경
(mm)		 영역
면적
(mm2)		 A1
또는
A2 		높이
(mm)
1 4.5 222 0.4944 0.7679 0.96 0.00171
2 2.34
(근거리 시력 영역 1의 52%)		 427 0.6856 0.7088 0.56 0.001
3 4.41
(근거리 시력 영역 1의 98%)		 227 0.8650 0.8740 0.94 0.00168
4 2.29
(근거리 시력 영역 3의 52%)		 436 0.9795 0.6631 0.548 0.00098
5 4.32
(근거리 시력 영역 3의 98%)		 231 1.1281 0.9841 0.921 0.00164
6 2.25
(근거리 시력 영역 5의 52%)		 445 1.2118 0.6151 0.537 0.000959
아래의 표 2는 예시적인 실시 형태에서의 렌즈 장치(20)를 설명하는데, 이 실시 형태는 한정적인 것으로 생각되어서는 안 되고, 렌즈 장치(20)는 4.5 디옵터의 최대 추가력을 가지며 또한 6개의 영역을 포함한다. 이 예시적인 실시 형태에서, 렌즈는 1.42의 굴절율을 특징으로 하는 재료로 만들어지고, 이식 매질의 굴절율은 1.336 이다.
NNo. 추가력
(디옵터)		 초점
길이 (mm)		 영역
반경
(mm)		 영역
면적
(mm2)		 A1
또는
A2 		높이 (mm)
1 4.50 222 0.4944 0.7679 0.960 0.00314
2 2.34
(근거리 시력 영역 1의 52%)		 427 0.6856 0.7089 0.560 0.00183
3 4.41
(근거리 시력 영역 1의 98%)		 227 0.8650 0.8740 0.940 0.00308
4 2.29
(근거리 시력 영역 3의 52%)		 436 0.9795 0.6630 0.548 0.00179
5 4.32
(근거리 시력 영역 3의 98%)		 231 1.1281 0.9841 0.921 0.00302
6 2.25
(근거리 시력 영역 5의 52%)		 445 1.2118 0.6151 0.537 0.00176
표 1 및 2에서, 영역의 번호는 가장 좌측의 열에 표시되어 있고, 영역 1이 최내측 영역이고, 영역 6은 최외측 영역이다. 홀수 번호 영역(영역 1, 3 및 5)은 근거리 시력을 위한 회절력을 제공하고, 짝수 번호 영역(영역 2, 4 및 6)은 중간 거리 시력을 위한 회절력을 제공한다. 제1 영역의 면적은, 광축에 수직인 면에 대한 제1 영역의 투영인 평면 디스크의 면적으로 계산된다. 다른 영역 각각의 면적은, 광축에 수직인 면에 대한 각각의 영역의 투영인 평면 링의 면적으로 계산된다. 초점 길이는 1000/d로 계산되고, 여기서 d는 디옵터 단위의 추가력이다. 홀수 번호 영역의 높이는 식 H1(r) = (λ/2)(A1(r)/n1-n2)에 따라 계산되고, 짝수 번호 영역의 높이는 식 H2(r) = (λ/2)(A2(r)/n1-n2)에 따라 계산되며, 여기서 λ= 550 nm 이고, A1(r) 및 A2(r)의 값은 표 1 및 2의 끝에서 두번째 열에 주어져 있다.
종래의 렌즈와는 달리, 표 1 및 2에 설명되어 있는 렌즈에서, 2개의 영역은 동일한 면적을 갖지 않는다. 추가로, 2개의 근거리 시력 영역(홀수 번호 영역)은 동일한 추가력을 갖지 않는다. 이는 모든 근거리 시력 영역이 동일한 추가력을 갖는 종래의 렌즈와는 다른 것이다.
본 실시 형태의 이식 가능 렌즈 장치(20)의 광학적 성능은, 광축을 따른 빛의 분포를 결정하여 특성화될 수 있다. 도 7은 광축(26)을 따른 장치(20)의 빛의 세기(임의의 단위)를 굴절력의 함수로 나타낸 그래프이며, 이는 약 3 mm의 동공 구멍 직경에 대해 50 사이클/mm의 공간 주파수에서 ISO 표준에 따른 눈 모델을 사용하여 컴퓨터 시뮬레이션으로 얻어진 것이다. 그래프는 도 5a 및 5b에 도시되어 있는 실시 형태에 대응하고, 두 회절 프로파일(8, 9)의 진폭은 r의 함수로 감소한다.
나타나 있는 바와 같이, 빛의 분포는 3개의 피크(15, 16, 17)를 나타낸다. 이들 피크는 원거리 시력에 대한 굴절 초점(10), 근거리 시력에 대한 초점 세트(11), 및 중간 거리 시력에 대한 초점 세트(12)에 각각 대응한다. MTF로부터 계산되는, 3개의 초점 또는 초점 세트 사이에서 빛의 세기의 분포는, 원거리 시력에 대해 약 45% 내지 약 55%, 예컨대 약 50%(피크(15)), 근거리 시력에 대해 약 25% 내지 약 35%, 예컨대 약 30%(피크(16)), 그리고 중간 거리 시력에 대해서는 약 15% 내지 약 25%, 예컨대 약 20%(피크(17)) 이다.
도 8은 광축(26)을 따른 장치(20)의 빛의 세기(임의의 단위)를 굴절력의 함수로 나타낸 그래프이며, 이는 3개의 상이한 동공 구멍 직경(3 mm, 4 mm 및 5 mm 에 대해 50 사이클/mm의 공간 주파수에서 ISO 표준에 따른 눈 모델을 사용하여 실험적으로 얻어진 것이다. 그래프는 도 5a 및 5b에 도시되어 있는 실시 형태에 대응하고, 두 회절 프로파일(8, 9)의 진폭은 r의 함수로 감소한다. 나타나 있는 바와 바와 같이, 동공 구멍 직경이 증가하면, 각 초점 또는 초점 세트에 대해 더 많은 빛이 도달하게 된다.
본 발명을 그의 특정한 실시 형태와 관련하여 설명했지만, 많은 대안, 수정 및 변화가 당업자에게 명백할 것임이 분명하다. 따라서, 첨부된 청구 범위의 정신 및 넓은 범위에 포함되는 모든 그러한 대안, 수정 및 변화를 포함하도록 되어 있다.
본 명세서에서 언급된 모든 공보, 특허 및 특허 출원은, 각 개별적인 공보, 특허 또는 특허 출원이 여기에 참조로 관련되어 있는 것으로 구체적으로 그리고 개별적으로 나타나 있는 동일한 정도로, 여기서 전체적으로 본 명세서에 참조로 관련된다. 추가로, 본 출원에서 임의의 참조 문헌의 인용 또는 식별은 그러한 참조 문헌이 종래 기술로서 본 발명에 이용 가능하다라는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 절의 제목이 사용되는 정도로, 그 절의 제목은 반드시 제한적인 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (21)

  1. 이식 가능 렌즈 장치로서, 광축(optical axis)을 규정하는 회절 표면을 포함하고, 상기 회절 표면은 릴리프(relief) 패턴을 포함하고, 릴리프 패턴은 상기 회절 표면에서 동심으로 연장되어 있고 또한 교번적인 높이를 특징으로 하는 일련의 환형 동심 단차부를 가지며, 상기 릴리프 패턴의 최내측 단차부는 모든 다른 단차부 중에서 최대의 높이를 가지며;
    각각의 환형 동심 단차부는, 원거리 시력에 대한 영차 굴절력을 제공하는 주 표면, 근거리 시력 및 중간 거리 시력에 대한 회절력을 제공하는 보조 표면, 및 상기 주 표면과 보조 표면 사이에 있는 라운딩 처리된 정점을 갖고, 상기 보조 표면은 상기 주 표면보다 가파르고 20 nm 내지 200 nm 의 폭을 가지며,
    상기 일련의 환형 동심 단차부는 상기 보조 표면의 변하는 폭을 특징으로 하고, 그래서 임의의 두 단차부들에 대하여 단차부들의 개개의 보조 표면들은 서로 상이한 폭을 갖는, 이식 가능 렌즈 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일련의 환형 동심 단차부는 변하는 주 폭을 특징으로 하고, 그래서 임의의 두 단차부들에 대하여 단차부들의 개개의 주 표면들은 서로 상이한 폭을 갖는, 이식 가능 렌즈 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 일련의 환형 동심 단차부는 변하는 경사도를 특징으로 하고, 그래서 임의의 두 단차부들은 서로 상이한 경사도를 갖는, 이식 가능 렌즈 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 릴리프 패턴은, 제1 회절 초점 세트가 상기 광축에 형성될 수 있게 하여 상기 근거리 시력을 제공하도록 선택된 제1 주기 회절 프로파일 및 제2 회절 초점 세트가 상기 광축에 형성될 수 있게 하여 상기 중간 거리 시력을 제공하도록 하는 제2 주기 회절 프로파일의 조합에 대응하며, 각 회절 프로파일은 복수의 주기를 가지며, 상기 최내측 단차부는 상기 두 회절 프로파일의 최내측 주기의 합에 대응하고,
    제1 회절 초점 세트 및 제2 회절 초점 세트는 각각 복수의 초점을 가지며, 제1 회절 초점 세트 중 가장 멀리 있는 초점이 제2 회절 초점 세트의 임의의 초점보다 이식 가능 렌즈 장치에 더 가까이 위치하는, 이식 가능 렌즈 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회절 프로파일 중의 적어도 하나는, 상기 회절 프로파일을 특성화하는 반경 방향 좌표의 함수로, 감소하는 진폭으로 아포다이즈화되는(apodized), 이식 가능 렌즈 장치.
  6. 제4항 있어서,
    제1 초점 세트는 제2 초점 세트 보다 상기 회절 표면에 더 가깝고, 상기 제1 회절 프로파일의 각 주기의 특성 경사도는 상기 제2 회절 프로파일의 대응하는 주기의 특성 경사도 보다 작은, 이식 가능 렌즈 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 일련의 환형 동심 단차부는 제1 초점 세트를 제공하는 홀수 번호 부분 일련의 환형 동심 단차부 및 제2 초점 세트를 제공하는 짝수 번호 부분 일련의 환형 동심 단차부를 포함하고, 상기 제1 초점 세트는 제2 초점 세트 보다 상기 회절 표면에 더 가깝고, 상기 제2 세트의 각 초점을 설명하는 회절 광배율은 상기 제1 세트의 초점을 설명하는 회절 광배율의 적어도 51%인, 이식 가능 렌즈 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 홀수 번호 부분 일련의 환형 동심 단차부에 있는 각 홀수 번호 단차부의 특성 경사도는 상기 홀수 번호 단차부의 바로 다음에 있는 짝수 번호 단차부의 특성 경사도 보다 작은, 이식 가능 렌즈 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 초점 세트의 초점을 설명하는 회절 광배율과 상기 제1 초점 세트의 대응하는 초점을 설명하는 회절 광배율 사이의 비가 일반적으로 상기 초점 세트들 전체에 걸쳐 일정한, 이식 가능 렌즈 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 초점 세트의 각 초점을 설명하는 회절 광배율이 적어도 +1.5 디옵터(diopter)인, 이식 가능 렌즈 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 초점 세트의 각 초점을 설명하는 회절 광배율이 최대 +5 디옵터인, 이식 가능 렌즈 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제2 초점 세트의 각 초점을 설명하는 회절 광배율이 적어도 +0.77 디옵터인, 이식 가능 렌즈 장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 제2 초점 세트의 각 초점을 설명하는 회절 광배율이 최대 +3.0 디옵터인, 이식 가능 렌즈 장치.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 두 초점 세트 중 적어도 하나의 세트에 대해, 상기 세트의 인접하는 초점의 임의의 쌍을 설명하는 회절 광배율은 서로로부터 적어도 1%인, 이식 가능 렌즈 장치.
  15. 제4항에 있어서,
    상기 표면은 상기 제1 주기 회절 프로파일 및 상기 제2 주기 회절 프로파일에 의해 형성되는 회절 초점 보다 더 멀리 있는 굴절 초점을 상기 광축에 형성하도록 선택된 곡률을 가지고 있는, 이식 가능 렌즈 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 곡률과 단차부는, 빛의 광선이 상기 표면 및 3 mm의 동공 구멍을 통과할 때, 상기 굴절 초점에 초점 맞춰지는 빛의 세기의 비율이 42% 내지 58%가 되도록 선택되는, 이식 가능 렌즈 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 곡률과 단차부는, 빛의 광선이 상기 표면 및 3 mm의 동공 구멍을 통과할 때, 제2 초점 세트에 초점 맞춰지는 빛의 세기의 비율이 14% 내지 26%가 되도록 선택되는, 이식 가능 렌즈 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 곡률과 단차부는, 빛의 광선이 상기 표면 및 3 mm의 동공 구멍을 통과할 때, 제1 초점 세트에 초점 맞춰지는 빛의 세기의 비율이 24% 내지 36%가 되도록 선택되는, 이식 가능 렌즈 장치.
  19. 이식 가능 렌즈 장치의 제조 방법으로서, 광학 재료의 표면에 릴리프 패턴을 형성하는 것을 포함하고, 상기 릴리프 패턴은, 상기 표면에서 동심으로 연장되어 있고 또한 교번적인 높이를 특징으로 하는 일련의 환형 동심 단차부를 가지며, 상기 릴리프 패턴의 최내측 단차부는 모든 다른 단차부 중에서 최대의 높이를 가지며;
    각각의 환형 동심 단차부는, 원거리 시력에 대한 영차 굴절력을 제공하는 주 표면, 근거리 시력 및 중간 거리 시력에 대한 회절력을 제공하는 보조 표면, 및 상기 주 표면과 보조 표면 사이에 있는 라운딩 처리된 정점을 갖고, 상기 보조 표면은 상기 주 표면보다 가파르고 20 nm 내지 200 nm 의 폭을 가지며,
    상기 일련의 환형 동심 단차부는 상기 보조 표면의 변하는 폭을 특징으로 하고, 그래서 임의의 두 단차부들에 대하여 단차부들의 개개의 보조 표면들은 서로 상이한 폭을 갖는, 이식 가능 렌즈 장치의 제조 방법.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3123266A1 (en) 2012-08-31 2014-03-06 Amo Groningen B.V. Multi-ring lens, systems and methods for extended depth of focus
WO2018167302A1 (en) 2017-03-17 2018-09-20 Amo Groningen B.V. Diffractive intraocular lenses for extended range of vision
US11523897B2 (en) 2017-06-23 2022-12-13 Amo Groningen B.V. Intraocular lenses for presbyopia treatment
CA3068351A1 (en) 2017-06-28 2019-01-03 Amo Groningen B.V. Extended range and related intraocular lenses for presbyopia treatment
EP3646110A1 (en) 2017-06-28 2020-05-06 Amo Groningen B.V. Diffractive lenses and related intraocular lenses for presbyopia treatment
US11327210B2 (en) 2017-06-30 2022-05-10 Amo Groningen B.V. Non-repeating echelettes and related intraocular lenses for presbyopia treatment
CN110989062B (zh) * 2019-12-17 2021-05-04 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种多焦点光学元件及其设计方法
EP4085293A1 (en) 2019-12-30 2022-11-09 AMO Groningen B.V. Achromatic lenses with zone order mixing for vision treatment
CA3166089A1 (en) 2019-12-30 2021-07-08 Amo Groningen B.V. Achromatic lenses for vision treatment
CA3166308A1 (en) * 2019-12-30 2021-07-08 Amo Groningen B.V. Lenses having diffractive profiles with irregular width for vision treatment
DE102020201817A1 (de) * 2020-02-13 2021-08-19 Carl Zeiss Meditec Ag Diffraktive Augenlinse
CN113331994B (zh) * 2021-07-29 2021-12-07 微创视神医疗科技(上海)有限公司 人工晶状体
WO2023111280A1 (en) * 2021-12-17 2023-06-22 Essilor International Optical lens element for slowing down evolution of abnormal visual refraction
WO2024020002A1 (en) * 2022-07-18 2024-01-25 Z Optics, Inc. Cyclic lens surface with extended depth of focus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010093975A2 (en) * 2009-02-12 2010-08-19 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Diffractive trifocal lens
US20120140166A1 (en) 2010-12-07 2012-06-07 Abbott Medical Optics Inc. Pupil dependent diffractive lens for near, intermediate, and far vision
AU2015323668A1 (en) 2014-09-25 2017-04-27 Carl Zeiss Meditec Ag Multifocal intraocular lens with extended depth of field

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US534447A (en) 1895-02-19 Post or side spring for molding-machines
US4210391A (en) 1977-09-14 1980-07-01 Cohen Allen L Multifocal zone plate
US4162122A (en) 1977-09-14 1979-07-24 Cohen Allen L Zonal bifocal contact lens
US4338005A (en) 1978-12-18 1982-07-06 Cohen Allen L Multifocal phase place
US4340283A (en) 1978-12-18 1982-07-20 Cohen Allen L Phase shift multifocal zone plate
DE3374446D1 (en) 1982-09-29 1987-12-17 Pilkington Brothers Plc Improvements in or relating to ophthalmic lenses
EP0109753B1 (en) 1982-10-27 1988-07-27 Pilkington Plc Bifocal contact lens comprising a plurality of concentric zones
GB8404817D0 (en) 1984-02-23 1984-03-28 Pilkington Perkin Elmer Ltd Ophthalmic lenses
US5017000A (en) 1986-05-14 1991-05-21 Cohen Allen L Multifocals using phase shifting
US5144483A (en) 1986-05-14 1992-09-01 Cohen Allen L Diffractive multifocal optical device
US5121979A (en) 1986-05-14 1992-06-16 Cohen Allen L Diffractive multifocal optical device
US4881805A (en) 1987-11-12 1989-11-21 Cohen Allen L Progressive intensity phase bifocal
US5056908A (en) 1987-11-12 1991-10-15 Cohen Allen L Optic zone phase channels
US5054905A (en) 1987-11-12 1991-10-08 Cohen Allen L Progressive intensity phase bifocal
US4881804A (en) 1987-11-12 1989-11-21 Cohen Allen L Multifocal phase plate with a pure refractive portion
CA1316728C (en) 1988-04-01 1993-04-27 Michael J. Simpson Multi-focal diffractive ophthalmic lenses
US5116111A (en) 1988-04-01 1992-05-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multi-focal diffractive ophthalmic lenses
US5076684A (en) 1988-04-01 1991-12-31 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multi-focal diffractive ophthalmic lenses
EP0681198A1 (en) 1988-07-20 1995-11-08 Allen L. Dr. Cohen Multifocal ophthalmic lens
US4995714A (en) 1988-08-26 1991-02-26 Cohen Allen L Multifocal optical device with novel phase zone plate and method for making
US5121980A (en) 1989-04-19 1992-06-16 Cohen Allen L Small aperture multifocal
US5089023A (en) 1990-03-22 1992-02-18 Massachusetts Institute Of Technology Diffractive/refractive lens implant
US5117306A (en) 1990-07-17 1992-05-26 Cohen Allen L Diffraction bifocal with adjusted chromaticity
US5120120A (en) 1990-07-27 1992-06-09 Cohen Allen L Multifocal optical device with spurious order suppression and method for manufacture of same
US5699142A (en) 1994-09-01 1997-12-16 Alcon Laboratories, Inc. Diffractive multifocal ophthalmic lens
US6536899B1 (en) 1999-07-14 2003-03-25 Bifocon Optics Gmbh Multifocal lens exhibiting diffractive and refractive powers
SE0203564D0 (sv) 2002-11-29 2002-11-29 Pharmacia Groningen Bv Multifocal opthalmic lens
AU2003900952A0 (en) * 2003-02-21 2003-03-13 Graham David Barrett Intraocular lens implant for providing accommodation for near vision
US7156516B2 (en) * 2004-08-20 2007-01-02 Apollo Optical Systems Llc Diffractive lenses for vision correction
US20060116764A1 (en) * 2004-12-01 2006-06-01 Simpson Michael J Apodized aspheric diffractive lenses
US7481532B2 (en) * 2006-02-09 2009-01-27 Alcon, Inc. Pseudo-accommodative IOL having multiple diffractive patterns
CN102223856B (zh) * 2008-11-20 2015-03-04 爱尔康公司 眼内透镜和制造眼用透镜的方法
JP5342244B2 (ja) * 2009-01-06 2013-11-13 株式会社メニコン 無水晶体眼内レンズの製造方法
NL2002540C2 (en) * 2009-02-17 2010-08-18 Oculentis B V Ophthalmic lens with optical sectors.
US20100312336A1 (en) * 2009-06-09 2010-12-09 Xin Hong Zonal diffractive multifocal intraocular lens with central monofocal diffractive region
PL2290411T3 (pl) * 2009-08-27 2012-10-31 Polymer Tech International Eou Refrakcyjno-defrakcyjna soczewka
BE1019161A5 (fr) 2010-01-26 2012-04-03 Physiol Lentille intraoculaire.
US8678583B2 (en) * 2012-05-09 2014-03-25 Allen Louis Cohen Trifocal IOL using diffraction
WO2014008343A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 Abbott Medical Optics Inc. High efficiency optic
EP2916758A4 (en) * 2012-11-09 2016-07-27 Staar Surgical Co Inc PROGRESSIVE MULTIFOKAL REFRACTIVE FREEFORM LINE FOR CATARACT AND REFRACTIVE SURGERY
WO2014111831A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-24 Dave, Jagrat Natavar Toric-diffractive lens
EP2983618B1 (en) 2013-04-10 2019-04-17 Dave, Jagrat Natavar Phakic lens device with openings and concentric annular zones
US9335564B2 (en) * 2014-05-15 2016-05-10 Novartis Ag Multifocal diffractive ophthalmic lens using suppressed diffractive order
US10568734B2 (en) * 2016-03-03 2020-02-25 Novartis Ag Adjusting the apodization pattern for diffractive IOLs

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010093975A2 (en) * 2009-02-12 2010-08-19 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Diffractive trifocal lens
US20120140166A1 (en) 2010-12-07 2012-06-07 Abbott Medical Optics Inc. Pupil dependent diffractive lens for near, intermediate, and far vision
AU2015323668A1 (en) 2014-09-25 2017-04-27 Carl Zeiss Meditec Ag Multifocal intraocular lens with extended depth of field

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